DE68922588T4

DE68922588T4 - Verbinder mit abnehmbarem Verriegelteil und Verriegelteil dafür.

Info

Publication number: DE68922588T4
Application number: DE68922588T
Authority: DE
Inventors: Wayne Samuel Davis
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1989-11-24
Publication date: 1996-07-04
Anticipated expiration: 2009-11-25
Also published as: EP0372766B1; DE68922588T2; CA1310083C; JP2717864B2; JPH02195674A; DE68922588D1; US4842542A; EP0372766A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Verbinder und insbesondere auf ein System eines abnehmbaren Verriegelungsteils zur Befestigung zusammengefügter elektrischer Verbinder aneinander.
Häufig ist es erwünscht, elektrische Verbinder, die so ausgebildet sind, daß sie zusammengefügt werden, mit einem Verriegelungsmechanismus zu versehen, um sicherzustellen, daß die Verbinder, wenn sie miteinander verbunden sind, unter Bedingungen zusammengefügt bleiben, in denen einer oder beide der zusammengefügten Verbinder Kräften ausgesetzt sind, die die Verbinder trennen könnten, wenn kein Verriegelungsmechanismus vorhanden ist.
Bekannt sind Verriegelungsteile für eine Verschraubung mit einer Öffnung in einem Verbinderfiansch. Diese Verriegelungsteile benötigen entweder eine Schraube und eine Schraubenmutter, um sie an dem Verbinderflansch zu befestigen, oder sie haben eine mit einem Gewinde versehene Bohrung und können an den Verbinderflansch geschraubt werden.
In der US-A-4 641 902 ist ein Verbinder offenbart, der einen Kanal zur Aufnahme eines Verriegelungsmittels hat. Der Kanal hat einen breiteren ersten Bereich und einen schmaleren zweiten Bereich, wobei sich der schmalere zweite Bereich sowohl auf den breiteren ersten Bereich als auch auf eine äußere Oberfläche des Gehäuses öffnet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder, der vorsieht, daß ein abnehmbares Verriegelungsteil in einem Schlitz in einem Verbinder positioniert und befestigt wird. Das abnehmbare Verriegelungsteil wird in der eingesetzten Ausrichtung gehalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein elektrischer Verbinder ein Gehäuse, in dem sich ein Kanal befindet. Der Kanal hat einen breiteren ersten Bereich und einen schmaleren zweiten Bereich, wobei sich der schmalere zweite Bereich sowohl zu dem breiteren ersten Bereich als auch zu einer äußeren Oberfläche des Gehäuses hin öffnet. Ein Verriegelungsteil zum Eingriff mit einer komplementären, elastischen Verriegelungseinrichtung, das einen Verriegelungsabschnitt und einen Halteabschnitt hat, ist so ausgebildet, daß es in dem Kanal gehalten wird. Der Verriegelungsabschnitt des Verriegelungsteils hat eine Verriegelungsschulter, die dem Halteabschnitt gegenüberliegt. Der Halteabschnitt hat ein vergrößertes erstes Halteteil, das verschiebbar in dem breiteren ersten Bereich des Kanals aufgenommen wird. Der Halteabschnitt hat außerdem ein schmaleres zweites Halteteil, das sich von dem vergrößerten ersten Halteteil und durch den schmaleren zweiten Bereich des Kanals erstreckt, um das vergrößerte erste Halteteil und den Verriegelungsabschnitt miteinander zu verbinden. Einrichtungen zum Halten des Verriegelungsteils in dem Kanal sind vorgesehen.
Der schmalere zweite Bereich des Kanals öffnet sich auf eine äußere vordere Endfläche des Gehäuses hin.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Draufsicht, die Steckaufnahmeverbinder zeigt, wobei ein abnehmbares Verriegelungsteil gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 1A ist eine Vergrößerung eines Teils aus Fig. 1, die die Kontakte in den zwei Verbindem detaillierter zeigt;
Fig. 2 ist eine vordere Endansicht eines unteren rückwärtigen Gehäuses aus Fig. 1, wobei die Abdeckung davon weggesprengt ist;
Fig. 3 ist das rückwärtige Gehäuse aus Fig. 2, wobei Vorsprünge an der Abdeckung abnehmbare Verriegelungsteile, die im Schnitt dargestellt sind, in den Schlitzen befestigen;
Fig. 4 ist eine gesprengte perspektivische Ansicht eines Teils eines Verbinders aus Fig. 1; und
Fig. 5 ist eine Teilansicht des Verbinders aus Fig. 1 mit dem abnehmbaren Verriegelungsteil in der Steckeranordnung.
Eine Kabel-zu-Kabel-Verbindung ist in Fig. 1 gezeigt, bei der ein Steckverbinder 10 und ein Aufnahmeverbinder 12 zusammengefügt sind, wobei ihre jeweiligen Rückengehäuse entfernt sind. Alternativ kann einer der Verbinder ein an einer Konsole oder an einer Platine angebrachter Verbinder sein, wobei der andere Verbinder ein Kabelverbinder ist, oder beide Verbinder können auf Platinen angebrachte Verbinder sein. Verbinder dieser Art sind in US-A-4 781 615, US-A-4 822 305 und US-A-4 832 624 beschrieben. Der Verbinder 10 hat ein Paar verschwenkbar angebrachter Verriegelungsarme 14. Wenn ein erstes Ende 16 der Verriegelungsarme 14 zu der Achse 18 hin gedrückt wird, wird eine Feder 20 zusammengedrückt und ein zweites Verriegelungsende 22 von der Achse 18 weg gedreht, wobei das abnehmbare Verriegelungsteil 24 losgelassen wird und wodurch die Verbinder 10 und 12 voneinander getrennt werden können. Wenn die ersten Enden der Verriegelungsarme 16 losgelassen werden, bewirkt die Feder 20, daß der Verriegelungsarm 14 in die entgegengesetzte Richtung verschwenkt, wodurch er in seine Anfangsposition zurückkehrt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist das untere Rückengehäuse 26 des Aufnahmeverbinders 12 ein Paar identischer Schlitze 28 auf, die sich in dieses von im wesentlichen gegenüberliegenden Seiten seiner Oberseitenfiäche 30 hinein erstrecken. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verlaufen die Schlitze 28 senkrecht zu der Achse des zusammenpassenden Teils der Kontakte in dem Verbinder. Damit verlaufen die Schlitze 28 auch senkrecht zu der Richtung des Zusammenfügens der Verbinder 10 und 12 und daher senkrecht zu der Richtung der Kräfte, die dazu neigen, die Verbinder voneinander zu trennen. Eine Abdeckung 32 ist typischerweise durch Schrauben (nicht dargestellt) an dem Rückengehäuse 26 befestigt. Die Abdeckung 32 hat Vorsprünge 34, die so ausgebildet sind, daß sie sich in die Schlitze 28 hinein erstrecken, wenn die Abdeckung 32 an dem Rückengehäuse 26 angebracht wird, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
Wie man am besten in Fig. 4 erkennt, haben die Schlitze 28 einen breiteren Bereich und einen schmaleren Bereich. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Schlitze 28 eine im allgemeinen T-förmige Konfiguration, wenn sie von oben betrachtet werden, und sie weisen einen vergrößerten ersten Schlitzteil 36 als den breiteren Bereich sowie einen zweiten Schlitzteil 38 verringerter Größe als den schmaleren Bereich auf. Der Schlitzteil 36 ist sowohl breiter als auch tiefer als der Schlitzteil 38; der Schlitzteil 38 öffnet sich zu dem Schlitzteil 36 hin und erstreckt sich von diesem zu der vorderen Endfläche 40 des unteren Rückengehäuses 26, zu der er sich hin öffnet. Wenn sie von dem vorderen Ende 40 betrachtet werden, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, haben die Schlitzteile 36 und 38 eine im allgemeinen rechteckige Form. Die Seitenwände der Schlitzteile 36, 38 weisen erste obere Seitenwandteile 44 bzw. 46 auf, die von der Oberfläche 30 nach innen verjüngt sind, sowie zweite untere Seitenwandteile 48 bzw. 50, die im wesentlichen parallel verlaufen.
Wie man am besten in Fig. 4 sieht, weist das abnehmbare Verriegelungsteil 24, das vorzugsweise aus einem Druckguß-Zink hergestellt ist, einen Halteabschnitt 52 und einen Verriegelungsabschnitt 54 auf. Der Halteabschnitt 52 ist so ausgebildet, daß er sich in den Schlitz 28 des Verbinders hinein erstreckt und in diesem aufgenommen wird, und er weist ein vergrößertes erstes Halteteil 56 sowie ein zweites Halteteil 58 verringerter Größe auf. Der Verriegelungsabschnitt 54 weist eine Verriegelungsschulter 60 und eine verjüngte Oberfläche 62 auf, und er ist so ausgebildet, daß er sich von dem Schlitz 28 über die vordere Endfläche 40 hinaus nach außen erstreckt, um mit dem zweiten Verriegelungsende 22 eines Verriegelungsarms 14 in einem komplementären Verbinder zusammenzuwirken, um die zusammengefügten Verbinder in einer verriegelnden Weise aneinander zu befestigen. Die verjüngte Oberfläche 62 erstreckt sich von der benachbarten Verriegelungsschulter 60 zurück über die Verriegelungsschulter in die Richtung des vorderen Endes, das sich von dem Schlitz 28 nach außen erstreckt.
Das vergrößerte erste Halteteil 56 des abnehmbaren Verriegelungsteils 24 hat vorzugsweise einen polygonalen Querschnitt und es ist so ausgebildet, daß es in dem vergrößerten ersten Schlitzabschnitt 36 des Schlitzes 28 aufgenommen wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der polygonale Querschnitt rechteckig. Die polygonale Form des Halteteils 56 erhält die Ausrichtung des abnehmbaren Verriegelungsteils 24 aufrecht, sobald es in den Schlitz in einer vorgewählten Ausrichtung eingesetzt worden ist.
Ein zweites Halteteil 58 kann eine beliebige Geometrie annehmen, wobei es so ausgebildet ist, daß es den Verriegelungsabschnitt 54 und das vergrößerte erste Halteteil 56 verbindet, und es ist so ausgebildet, daß es in dem zweiten Schlitzabschnitt 38 aufgenommen wird. Die Ausrichtung des abnehmbaren Verriegelungsteils 24 und des Schlitzes 28 kann durch die Geometrie des zweiten Halteteils 58 aufrecht erhalten werden, das eng in dem zweiten Schlitzabschnitt 38 aufgenommen wird, beispielsweise wenn das zweite Halteteil 58 einen Querschnitt hat, der polygonal ist, und der zweite Schlitzabschnitt 38 im wesentlichen parallele Seitenwände hat.
Das abnehmbare Verriegelungsteil 24 weist außerdem einen Flansch 64 auf, der gegen die vordere Endfläche 40 und das untere Rückengehäuse 26 positioniert ist, wenn das abnehmbare Verriegelungsteil 24 innerhalb des Schlitzes 28 angeordnet ist. Darüber hinaus gibt der Flansch 64 dem abnehmbaren Verriegelungsteil 24 eine zusätzliche Stärke.
Der Schlitz 28 und der Halteabschnitt 52 des abnehmbaren Verriegelungsteils 24 sind so in der Größe bemessen, daß das abnehmbare Verriegelungsteil 24 mit einem ziemlich festen Sitz in den Schlitz 28 paßt, so daß es sich nicht um einen nennenswerten Betrag in Längsrichtung oder in seitlicher Richtung bewegen kann, wenn das abnehmbare Verriegelungsteil innerhalb eines Schlitzes angeordnet ist. Die abgeschrägten oberen Wandabschnitte 44 und 46 des Schlitzes tragen dazu bei, das abnehmbare Verriegelungsteil in den Schlitz einzusetzen. Zusätzlich sind eine Ecke 66 des vergrößerten ersten Schlitzabschnitts und eine Ecke 68 des abnehmbaren Verriegelungsteils zwischen den Halteteilen 56 und 58 etwas abgerundet, um das abnehmbare Verriegelungsteil in rückwärtiger Richtung in den Schlitz hinein gegen die hintere Oberfläche 70 zu drücken, wenn ein abnehmbares Verriegelungsteil in den Schlitz eingesetzt wird, um zu der Positionierung des abnehmbaren Verriegelungsteils beizutragen.
Das abnehmbare Verriegelungsteil wird mit dem Schlitz ausgerichtet und in diesen eingesetzt, nachdem das abnehmbare Verriegelungsteil gedreht worden ist, um den Verriegelungsabschnitt 54 in einer gewünschten Ausrichtung zu orientieren. Nachdem das abnehmbare Verriegelungsteil in den Schlitz in der ausgewählten Ausrichtung eingesetzt ist, sind die gegenüberliegenden Seitenflächen des polygonalen vergrößerten ersten Halteteils 56 des abnehmbaren Verriegelungsteils 24 parallel zu den parallelen unteren Seitenwandabschnitten 48 des vergrößerten ersten Schlitzabschnitts ausgerichtet, und sie passen sehr eng dazwischen, so daß das abnehmbare Verriegelungsteil danach daran gehindert ist, sich innerhalb des Schlitzes in einem nennenswerten Maße zu drehen. Auf diese Weise ist das vergrößerte erste Halteteil so ausgebildet, daß es mit den unteren Seitenwandabschnitten des Schlitzbereichs 36 zusammenwirkt, um eine Drehung des abnehmbaren Verriegelungsteils zu verhindern. In ähnlicher Weise können gegenüberliegende Seitenflächen des zweiten Halteteils 58 mit einer bestimmten Geometrie zwischen zweiten unteren Seitenwandabschnitten 50 aufgenommen werden, um das abnehmbare Verriegelungsteil 24 daran zu hindern, daß es sich um einen nennenswerten Betrag innerhalb des Schlitzes 28 dreht. Auf diese Weise ist das zweite Halteteil 58 so ausgebildet, daß es mit den unteren Seitenwandabschnitten des Schlitzbereichs 38 zusammenwirkt, um eine Drehung des abnehmbaren Verriegelungsteils zu verhindern. Wenn das abnehmbare Verriegelungsteil 24 in den Schlitz 28 eingesetzt wird, wird das abnehmbare Verriegelungsteil somit exakt innerhalb des Schlitzes angeordnet und daran gehindert, sich zu drehen und sich entweder in seitlicher Richtung oder in Längsrichtung innerhalb des Schlitzes zu bewegen.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das abnehmbare Verriegelungsteil 24 in der Position in dem Schlitz gesichert, wenn die Abdeckung 32 auf dem unteren Rückengehäuse 26 angebracht ist. Wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt ist, weist die Abdeckung 32 das Paar von Vorsprüngen 34 auf, die sich von ihrer inneren Oberfläche nach unten erstrecken. Wenn die Abdeckung 32 an dem Rückengehäuse 26 angebracht ist, erstrecken sich die Vorsprünge 34 in die Schlitze 28 hinein und ihre Spitzen drücken gegen die zweiten Halteteile 58 des abnehmbaren Verriegelungsteus 24, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wodurch sie das abnehmbare Verriegelungsteil 24 in den Schlitzen sichern und das abnehmbare Verriegelungsteil daran hindern, daß es sich in den Schlitzen aufwärts oder abwärts bewegt. Indem sie sich zwischen den Flansch 64 und das vergrößerte erste Halteteil 56 des abnehmbaren Verriegelungsteils 24 erstrecken, tragen die Vorsprünge 34 auch dazu bei, eine Bewegung des abnehmbaren Verriegelungsteils in den Schlitzen in Längsrichtung zu verhindern. Mdere Mittel zum Halten des abnehmbaren Verriegelungsteus in den Schlitzen 28 werden von dem Umfang der Erfindung erfaßt. Entweder das vergrößerte erste Halteteil 56 oder das zweite Halteteil 58 kann in den entsprechenden Bereichen des Schlitzes 28 in einem Festsitz aufgenommen sein. Alternativ können entweder das erste Halteteil 56 oder das zweite Halteteil 58 einen Vorsprung in ihren entsprechenden Abschnitten des Schlitzes passieren, um das abnehmbare Verriegelungsteil 24 in dem Schlitz 28 zu befestigen.
Wenn die Verbinder 10 und 12 für ein Zusammenfügen ausgerichtet sind, ergreift eine abgeschrägte Verriegelungsöse 76 des zweiten Endes 22 des Verriegelungsarms 14 die geneigte Oberfläche 62 an dem abnehmbaren Verriegelungsteil 24. Wenn die Verbinder 10 und 12 zusammengefügt werden, rutscht das zweite Ende 22 entlang der Oberfläche 62, abhängig von dem Grad, mit dem das zweite Verriegelungsende 22 gedrückt wird. Die reaktionären Kräfte zwischen der Oberfläche 62 und dem zweiten Ende 22 bewirken, daß sich der Verriegelungsarm 14 in einer ersten Drehungsrichtung verschwenkt, wie man in Fig. 5 sieht, wodurch die Feder 20 zusammengedrückt wird. Wenn die Verriegelungsöse 76 die Verriegelungsschulter 60 freigibt, bewegt sich die Verriegelungsöse 76 entlang der Verriegelungsschulter 60 in seitlicher Richtung einwärts, um die Verbinder 10 und 12 in verriegelnder Weise aneinander zu befestigen, wenn die Feder 20 bewirkt, daß sich der Verriegelungsarm 14 in einer zweiten, entgegengesetzten Drehungsrichtung verschwenkt.
Fig. 5 zeigt außerdem, daß der Verriegelungsarm 14 und das abnehmbare Verriegelungsteil 24 entweder in einem Steckverbinder 10 oder einem Aufnahmeverbinder 12 angebracht sein können.
Wie in den Fig. 1 und 1A dargestellt ist, hat der Verbinder 10 isolierungsdurchstechende Kontakte 78 für einen unter einer Verdrängung der Isolierung erfolgenden Anschluß an Leiter 80 eines darin angeschlossenen Kabels 82. Der Verbinder 12 hat isolierungsdurchstechende Kontakte 84 für einen unter einer Verdrängung der Isolierung erfolgenden Anschluß an Leiter 86 eines darin angeschlossenen Kabels 88. Die zusammengehörigen Abschnitte der Kontakte 78 und 84 sind in der Richtung der Zusammenfügung der Verbinder 10 und 12 axial ausgerichtet. Die Kabel 82 und 88 können in irgendeiner bekannten Art und Weise mit einer Zugentlastung 90 versehen sein.

Claims

1. Elektrischer Verbinder (10, 12), der ein Gehäuse (12) hat, in dem sich ein Kanal (28) befindet, wobei der Kanal (28) einen breiteren, ersten Bereich (36) und einen schmaleren, zweiten Bereich (38) hat, wobei sich der schmalere, zweite Bereich (38) zu dem breiteren, ersten Bereich (36) und einer äußeren Oberfläche des Gehäuses hin öffnet, ein Verriegelungsteil (24) zum Eingriff mit einer komplementären, elastischen Verriegelungseinrichtung, das einen Verriegelungsabschnitt (54) und einen Halteabschnitt (52) hat, wobei der Verriegelungsabschnitt (54) derart ausgebildet ist, daß er sich aus dem Kanal (28) über die äußere Oberfläche des Gehäuses hinaus erstreckt, wobei der Verriegelungsabschnitt (54) eine Verriegelungsschulter (60) hat, die dem Halteabschnitt (52) gegenüberliegt, wobei der Halteabschnitt (52) ein vergrößertes, erstes Halteteil (56) hat, das verschiebbar in dem breiteren, ersten Bereich (36) des Kanals (28) aufgenommen wird, wobei der Halteabschnitt (52) ein schmaleres, zweites Halteteil (58) hat, das sich von diesem erstreckt und so ausgebildet ist, daß es in dem zweiten Bereich (38) des Kanals (28) aufgenommen wird, wobei der Kanal derart bemessen ist, daß er den Halteabschnitt (52) des Verriegelungsteils (24) mit einem festen Sitz aufnimmt, um jegliche größere Bewegung des Verriegelungsteils (24) innerhalb des Kanals (28) zu verhindern, sowie Einrichtungen zum Halten des Verriegelungsteils in dem Kanal, wobei sich der schmalere, zweite Bereich (38) des Kanals (28) auf eine äußere, vordere Endfläche (40) des Gehäuses hin öffnet.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Halten des Verriegelungsteils (24) in dem Kanal (28) ein Vorsprung an einer Abdeckung ist, wobei der Vorsprung so ausgebildet ist, daß er sich in den Kanal hineinerstreckt, um zu verhindern, daß das Verriegelungsteil aus diesem entfernt wird, wenn die Abdeckung an dem Verbinder montiert ist.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, wobei der breitere, erste Bereich (36) weiterhin sich gegenüberliegende Seitenwände aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie mit dem vergrößerten, ersten Halteteil (56) des Verriegelungsteils (24) zusammenwirken, um eine Drehung des Verriegelungsteils (24) innerhalb des Kanals (28) zu verhindern, wodurch der Verriegelungsabschnitt (54) in einer vorgegebenen Ausrichtung gehalten wird.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der schmalere, zweite Bereich (38) weiterhin sich gegenüberliegende Seitenwände aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie mit dem schmaleren, zweiten Halteteil (58) des Verriegelungsteils (24) zusammenwirken, um eine Drehung des Verriegelungsteils (24) innerhalb des Kanals (28) zu verhindern, wodurch der Verriegelungsabschnitt (54) in einer vorgegebenen Ausrichtung gehalten wird.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei der erste und der zweite Bereich niedrigere Seitenwandteile aufweisen, die im wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die niedrigeren Seitenwandteile des ersten Bereichs mit sich gegenüberliegenden Seiten des vergrößerten, ersten Halteteus (56) des Verriegelungsteils (24) zusammenwirken, um eine Drehung des Verriegelungsteils (24) innerhalb des Kanals (28) zu verhindern und um das Verriegelungsteil (24) in der ausgewählten Ausrichtung zu halten.

6. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verriegelungsteil (24) und der Kanal (28) gekrümmte Oberflächenabschnitte aufweisen, die dazu beitragen, das Verriegelungsteil (24) in dem Kanal (28) zu positionieren.

7. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ein komplementäres Verbindergehäuse (10) aufweist, wobei, wenn die Gehäuse (10, 12) zusammengefügt sind, Verriegelungseintichtungen (22) an dem komplementären Verbindergehäuse (10) in die Verriegelungsschulter (60) eingreifen.

8. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vergrößerte, erste Halteteil (56) so ausgebildet ist, daß er mit dem breiteren, ersten Bereich (36) des Kanals (28) zusammenwirkt, um eine Drehung des Verriegelungsteils (24) zu verhindern, wenn das Verriegelungsteil (24) in dem Kanal (28) aufgenommen wird.

9. Elektrischer Verbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verriegelungsteil (24) einen Flansch (64) aufweist, der gegen die vordere Endfläche (40) des Gehäuses (12) positioniert ist, wenn das Verriegelungsteil (24) innerhalb des Kanals (28) positioniert wird.